移位寄存器及其单元、显示器和阈值电压补偿电路制造技术

本申请公开了一种移位寄存器，包括级联的至少一个移位寄存器单元，移位寄存器单元包括：驱动模块、输入模块、低电平维持模块和阈值电压补偿模块。其中，阈值电压补偿模块包括镜像管、第一开关管和第二开关管，第一开关管响应第二信号导通,对低电平维持使能端进行充电，第二开关管响应第三信号的有效电平导通，通过镜像管提取低电平维持模块中低电平维持晶体管的阈值电压并反馈到低电平维持使能端，依据感应的阈值电压调整输出给低电平维持使能端的供电电压，从而能够补偿低电平维持晶体管的阈值电压漂移，延长了电路的寿命。本申请还公开了一种显示器和一种阈值电压补偿电路。

【技术实现步骤摘要】
移位寄存器及其单元、显示器和阈值电压补偿电路
本申请涉及电子电路领域，尤其涉及到一种移位寄存器及其单元、显示器和阈值电压补偿电路。
技术介绍
有源平板显示(AM-FPD)是现代显示领域的主流技术。有源平板显示器的驱动电路一般是以外围IC的形式采用压封的方式连接到显示面板上的。近年来，集成显示驱动电路逐渐成为平板显示技术的研究热点。所谓集成显示驱动电路是指将栅极驱动电路和数据驱动电路等外围电路以薄膜晶体管(TFT)的形式与像素TFT一起制作于显示面板上，从而减少外围驱动芯片的数量及其压封程序、降低成本，此外，还能使得显示器外围更加纤薄，使显示器模组更加紧凑，机械和电学可靠性得以增强。移位寄存器单元是栅极驱动电路中非常重要的单元模块。在移位寄存器单元的设计中，用于输出信号低电平保持的晶体管通常由于受到较长时间的电压应力而发生阈值电压漂移，这些晶体管可能导致电路在长时间工作后失效。对于基于非晶硅TFT技术设计的移位寄存器单元而言，低电平维持晶体管的阈值电压漂移将更加严重，往往成为影响电路寿命的关键。为了得到高可靠的移位寄存器单元，现有的一些设计中，通常采用降低电压应力的大小、脉冲电压偏置、减小电压的占空比等方式来减小低电平维持晶体管的阈值电压漂移，从而延长电路的寿命。这些设计一般可以满足小尺寸显示应用的要求。但是，在大、中尺寸面板显示应用中，驱动电路需要在更长时间下处于工作模式，客观上对电路的寿命提出了更加苛刻的要求。因此，如何有效的应对电路中低电平维持晶体管的阈值电压漂移，延长电路的寿命，是一个极具研究价值的问题。
技术实现思路
本申请提供一种移位寄存器及其单元、显示器和阈值电压补偿电路，以实现基于设备电路的阈值电压漂移调整设备电路的供给电压。根据本申请的第一方面，本申请提供一种阈值电压补偿电路，包括：镜像管、第一开关管和第二开关管，其中，第一开关管的控制极与第一极短接用于输入第二信号；第二开关管的控制极用于输入第三信号；镜像管的控制极、第一开关管的第二极以及第二开关管的第一极用于耦合至设备电路的供电端；第二开关管的第二极耦合至镜像管的第一极；镜像管的第二极用于耦合至低电平端；第一开关管响应第二信号的有效电平导通，对镜像管控制极进行充电；第二开关管响应第三信号的有效电平导通，对镜像管的控制极进行放电以提取镜像管的阈值电压，并根据提取的阈值电压调整输出给设备电路供电端的的电压；第二信号的有效电平的到来时间超前于第三信号的有效电平的到来时间。根据本申请的第二方面，本申请提供一种移位寄存器，包括级联的至少一个移位寄存器单元，移位寄存器单元包括：驱动模块、输入模块、低电平维持模块和阈值电压补偿模块，其中，驱动模块用于通过开关状态切换，将第一信号传送到移位寄存器单元的信号输出端，从而输出扫描信号；输入模块用于控制驱动模块切换开关状态；低电平维持模块用于通过开关状态切换，在该移位寄存器单元输出扫描信号后将驱动模块的信号输出端维持在低电平；低电平维持模块包括第一维持单元，第一维持单元在其第一低电平维持使能端的获得有效电平时将驱动模块的信号输出端维持在低电平；阈值电压补偿模块感应低电平维持模块的阈值电压，根据阈值电压调整输出给第一低电平维持使能端的供电电压；阈值电压补偿模块包括：镜像管、第一开关管和第二开关管，其中，第一开关管的控制极与第一极短接用于输入第二信号；第二开关管的控制极用于输入第三信号；镜像管的控制极、第一开关管的第二极以及第二开关管的第一极耦合至第一低电平维持使能端；第二开关管的第二极耦合至镜像管的第一极；镜像管的第二极用于耦合至低电平端；第一开关管和第二开关管分别响应第二信号和第三信号的有效电平导通；第二信号的有效电平的到来时间超前于第三信号的有效电平的到来时间。根据本申请的第三方面，本申请提供一种显示器，包括：由多个像素构成的二维像素阵列，以及与阵列中每个像素相连的第一方向的多条数据线和第二方向的多条栅极扫描线；数据驱动电路，为数据线提供数据信号；栅极驱动电路，采用上述移位寄存器构成，为栅极扫描线提供栅极驱动信号。本申请的有益效果是：根据本申请提供的阈值电压补偿电路，镜像管的阈值电压跟随设备电路待感应晶体管阈值电压的变化而变化，通过提取的镜像管的阈值电压，调节传送给设备电路的供电电压，从而使得设备电路的供电电压能够随着设备电路中待感应晶体管的阈值电压的变化而变化。根据本申请提供的移位寄存器，通过阈值电压补偿模块感应低电平维持模块的阈值电压漂移，并依据感应的阈值电压调整输出给低电平维持使能端的供电电压，从而能够补偿低电平维持模块中低电平维持晶体管的阈值电压漂移，延长了电路的寿命。附图说明图1为本申请实施例公开的一种阈值电压补偿电路结构图；图2为本申请实施例一公开的一种移位寄存器单元电路结构图；图3为本申请实施例一移位寄存器单元的一种工作时序图；图4为本申请实施例一第一低电平维持使能端P1的电位变化示意图；图5为本申请实施例一阈值电压补偿的一种效果示意图；图6为本申请实施例一公开的另一种移位寄存器单元电路结构图；图7为本申请实施例一阈值电压补偿另一种效果示意图；图8为本申请实施例二公开的一种移位寄存器单元电路结构图；图9为本申请实施例二移位寄存器单元的一种工作时序图；图10为本申请实施例二阈值电压补偿的一种效果示意图；图11为本申请实施例三公开的一种移位寄存器结构示意图；图12为本申请实施例三移位寄存器工作时序图；图13为本申请实施例三公开的一种显示器。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。首先对一些术语进行说明：本申请中的开关管为晶体管。本申请中的晶体管可以为双极型晶体管或场效应晶体管。当晶体管为双极型晶体管时，其控制极是指双极型晶体管的基极，第一极可以为双极型晶体管的集电极或发射极，对应的第二极可以为双极型晶体管的发射极或集电极；当晶体管为场效应晶体管时，其控制极是指场效应晶体管的栅极，第一极可以为场效应晶体管的漏极或源极，对应的第二极可以为场效应晶体管的源极或漏极。显示器中的晶体管通常为一种场效应晶体管：薄膜晶体管(TFT)。下面以晶体管为场效应晶体管为例对本申请做详细的说明，在其它实施例中晶体管也可以是双极型晶体管。交叠是指两路信号至少在某一相同时刻都处于有效电平状态，因此，不交叠为两路信号没有共同处于有效电平状态的时刻。本实施中有效电平为高电平，在其它可替换的实施例中，也可以根据选取的晶体管确定有效电平为低电平。请参考图1，为本实施例公开的一种阈值电压补偿电路结构图，该电路包括：镜像管T9、第一开关管T11和第二开关管T10，其中，第一开关管T11的控制极(例如栅极)与第一极(例如漏极)短接用于输入第二信号VB；第二开关管T10的控制极(例如栅极)用于输入第三信号VC；镜像管T9的控制极(例如栅极)、第一开关管T11的第二极(例如源极)以及第二开关管T10的第一极(例如漏极)用于耦合至设备电路的供电端；第二开关管T10的第二极(例如源极)耦合至镜像管T9的第一极(例如漏极)；镜像管T9的第二极(例如源极)用于耦合至低电平端；第一开关管T11响应第二信号VB的有效电平导通，对镜像管T9控制极(例如栅极)进行充电；第二开关管T10响应第三信号VC的有效电平导通，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移位寄存器，包括级联的至少一个移位寄存器单元，移位寄存器单元包括：驱动模块(20)，用于通过开关状态切换，将第一信号(VA)传送到移位寄存器单元的信号输出端，从而输出扫描信号；输入模块(10)，用于控制驱动模块(20)切换开关状态；低电平维持模块(30)，用于通过开关状态切换，在该移位寄存器单元输出扫描信号后将驱动模块(20)的信号输出端维持在低电平；所述低电平维持模块(30)包括第一维持单元，所述第一维持单元在其第一低电平维持使能端(P1)的获得有效电平时将移位寄存器单元的信号输出端维持在低电平；其特征在于，还包括：阈值电压补偿模块(40)，所述阈值电压补偿模块(40)感应低电平维持模块(30)的阈值电压，根据阈值电压调整输出给第一低电平维持使能端(P1)的供电电压；所述阈值电压补偿模块(40)包括：镜像管(T9)、第一开关管(T11)和第二开关管(T10)；所述第一开关管(T11)的控制极与第一极短接用于输入第二信号(VB)；所述第二开关管(T10)的控制极用于输入第三信号(VC)；所述镜像管(T9)的控制极、第一开关管(T11)的第二极以及第二开关管(T10)的第一极耦合至所述第一低电平维持使能端(P1)；所述第二开关管(T10)的第二极耦合至镜像管(T9)的第一极；镜像管(T9)的第二极用于耦合至低电平端；第一开关管(T11)和第二开关管(T10)分别响应第二信号(VB)和第三信号(VC)的有效电平导通；所述第二信号(VB)的有效电平的到来时间超前于第三信号(VC)的有效电平的到来时间。...

【技术特征摘要】
1.一种移位寄存器，包括级联的至少一个移位寄存器单元，移位寄存器单元包括：驱动模块(20)，用于通过开关状态切换，将第一信号(VA)传送到移位寄存器单元的信号输出端，从而输出扫描信号；输入模块(10)，用于控制驱动模块(20)切换开关状态；低电平维持模块(30)，用于通过开关状态切换，在该移位寄存器单元输出扫描信号后将驱动模块(20)的信号输出端维持在低电平；所述低电平维持模块(30)包括第一维持单元，所述第一维持单元在其第一低电平维持使能端(P1)的获得有效电平时将移位寄存器单元的信号输出端维持在低电平；其特征在于，还包括：阈值电压补偿模块(40)，所述阈值电压补偿模块(40)感应低电平维持模块(30)的阈值电压，根据阈值电压调整输出给第一低电平维持使能端(P1)的供电电压；所述阈值电压补偿模块(40)包括：镜像管(T9)、第一开关管(T11)和第二开关管(T10)；所述第一开关管(T11)的控制极与第一极短接用于输入第二信号(VB)；所述第二开关管(T10)的控制极用于输入第三信号(VC)；所述镜像管(T9)的控制极、第一开关管(T11)的第二极以及第二开关管(T10)的第一极耦合至所述第一低电平维持使能端(P1)；所述第二开关管(T10)的第二极耦合至镜像管(T9)的第一极；镜像管(T9)的第二极用于耦合至低电平端；第一开关管(T11)和第二开关管(T10)分别响应第二信号(VB)和第三信号(VC)的有效电平导通；所述第二信号(VB)的有效电平的到来时间超前于第三信号(VC)的有效电平的到来时间。2.如权利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，所述移位寄存器单元还包括初始化模块(50)；所述初始化模块(50)包括：初始化晶体管(T13)；所述初始化晶体管(T13)的第二极耦合至所述第一低电平维持使能端(P1)，初始化晶体管(T13)的第一极耦合至控制极用于输入初始化信号(VR)；所述初始化信号(VR)的有效电平到来时间超前于第一信号(VA)的第一个有效电平到来时间。3.如权利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，所述输入模块(10)在第一脉冲信号(VI1)电平的控制下输出电压信号给驱动模块(20)以切换开关状态；所述移位寄存器单元还包括第十二晶体管(T12)；所述第十二晶体管(T12)的控制极用于输入第一脉冲信号(VI1)，第十二晶体管(T12)的第一极耦合至镜像管(T9)的控制极，第十二晶体管(T12)的第二极用于耦合至低电平端。4.如权利要求1-3任意一项所述的移位寄存器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛东，胡治晋，廖聪维，李文杰，李君梅，曹世杰，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44